胎壓監(jiān)測迎政策東風(fēng) 國產(chǎn)芯片如何殺出重圍

每經(jīng)記者 孫嘉夏    每經(jīng)實(shí)習(xí)記者 趙李南    每經(jīng)編輯 魏官紅    

“對(duì)于研發(fā)TPMS（胎壓監(jiān)測）芯片，我感觸挺深的，由于貿(mào)易摩擦，現(xiàn)在大家對(duì)芯片這種‘卡脖子’產(chǎn)品的重要性和緊迫性都深入認(rèn)識(shí)了。對(duì)于汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，（外界）其實(shí)還是對(duì)國產(chǎn)芯片存在較多的不信任，這是很要命的。”四維圖新（002405，SZ）副總裁萬鐵軍向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者說道。

如今，乘著國家政策的東風(fēng)，胎壓監(jiān)測（TPMS）系統(tǒng)自2020年1月1日起，在所有M1類車輛的新車中強(qiáng)制安裝?！睹咳战?jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，芯片占據(jù)了TPMS近一半的成本。目前，國內(nèi)TPMS芯片產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，芯片供應(yīng)掌握在英飛凌和恩智浦等國際大廠手中。但可喜的是，近幾年，國內(nèi)芯片研發(fā)也逐漸加快腳步，已經(jīng)有3家公司宣布TPMS芯片研發(fā)成功，拉開了TPMS芯片國產(chǎn)化的突圍之路。

誰“壟斷”了芯片？

一套TPMS系統(tǒng)一般由“4個(gè)傳感器（集成在輪胎氣門嘴上）+1個(gè)接收器+1個(gè)顯示器”構(gòu)成。其中，傳感器最主要的構(gòu)成部件就是芯片。多家研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，芯片的成本占了TPMS系統(tǒng)制造成本的近50%。

保隆科技（603197，SH）證券部的一位工作人員向記者透露：“TPMS產(chǎn)品的毛利主要集中在電池和芯片環(huán)節(jié)，特別是芯片環(huán)節(jié)。”

萬鐵軍向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者指出：“胎壓監(jiān)測芯片現(xiàn)在還是以外商為主，但外商對(duì)中國市場的服務(wù)能力不到位，對(duì)國內(nèi)模組廠的重視程度也不夠。”

記者了解到，目前國內(nèi)TPMS上游的芯片供應(yīng)商主要是英飛凌（Infineon Technologies AG）和恩智浦（NXP Semiconductors）這兩家企業(yè)。

英飛凌是一家德國半導(dǎo)體制造商，成立于1999年。英飛凌主要面向汽車、工業(yè)和多市場領(lǐng)域，銷售半導(dǎo)體和系統(tǒng)以及芯片和安全產(chǎn)品。其中，英飛凌的TPMS系統(tǒng)芯片業(yè)務(wù)歸屬于其汽車事業(yè)部。根據(jù)英飛凌官網(wǎng)，公司2003年以來的各代TPMS傳感器產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的銷量已經(jīng)超過1.5億件。2019財(cái)年，公司實(shí)現(xiàn)銷售額80億歐元。

咨詢公司Strategy Analytics于2019年4月發(fā)布了一份關(guān)于汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研究報(bào)告，該報(bào)告公布了2018年汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商市場份額排名，恩智浦以12.0%的市場份額位列第一，英飛凌則以11.2%的市場份額位列第二。

萬通智控（300643，SZ）的招股書顯示，從2007年開始，英飛凌TPMS芯片經(jīng)過了三種型號(hào)，分別是SP30、SP37和SP40。

根據(jù)英飛凌官網(wǎng)，SP37芯片是在一個(gè)封裝中包含感測元件、微控制器、LF接收器、RF發(fā)射器和更多元件，只需少量外部元件即可構(gòu)建完整的TPMS模塊。SP37傳感器設(shè)計(jì)基于英飛凌專利批量微機(jī)械加工感測技術(shù)，測量壓力、徑向加速、溫度和電源電壓，工作壓力范圍100kPa到900kPa。通過英飛凌官網(wǎng)購買SP37芯片，其價(jià)格為6.42美元/個(gè)。

恩智浦的TPMS芯片業(yè)務(wù)是由其收購飛思卡爾而來。2007年，飛思卡爾開發(fā)了MPXY8300直接式胎壓監(jiān)測單芯片解決方案，減少了多器件的處理、印刷電路板的尺寸。恩智浦稱，小尺寸使供應(yīng)商有機(jī)會(huì)讓各種采用不同輪輞尺寸的車型使用一個(gè)解決方案。

恩智浦官網(wǎng)顯示，其TPMS芯片目前有FXTH87、FXTH8715和FXTH87E三種型號(hào)。

FXTH87E是恩智浦壓力傳感器產(chǎn)品系列中的一個(gè)高度集成的輪胎壓力傳感器系列，封裝尺寸為7mm × 7mm，有100kPa~500kPa和100kPa~900kPa兩種壓力測量范圍，通過其官網(wǎng)購買的價(jià)格為2.6美元/個(gè)。

記者查詢招股書注意到，萬通智控的TPMS芯片主要源自英飛凌，保隆科技的TPMS芯片則主要源自恩智浦。

國產(chǎn)芯片研發(fā)成功

在2016年的第十四屆北京國際汽車展覽會(huì)上，廣東合微集成電路技術(shù)有限公司（以下簡稱廣東合微）展示了公司用3年時(shí)間研制的、尺寸只有6mm×6mm的一款TPMS芯片，贏得了很多汽車廠商的關(guān)注。

啟信寶顯示，廣東合微成立于2012年7月，法定代表人為馮良。公司官網(wǎng)顯示，馮良自2012年離開華為開始創(chuàng)業(yè)。

根據(jù)廣東合微官網(wǎng)信息，其HIWAY800型號(hào)TPMS芯片，是國內(nèi)首款專為胎壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的芯片，尺寸為全球最小。該款芯片可對(duì)輪胎的氣壓、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地測量。采用了廣東合微的多項(xiàng)專利技術(shù)，使其封裝尺寸小、重量輕、散熱和抗震性能俱佳。該芯片的氣壓檢測范圍為0~700kPa和0~1400kPa兩種。

此后，寧波琻捷電子科技有限公司和合肥杰發(fā)科技有限公司（上市公司四維圖新的全資子公司，以下簡稱杰發(fā)科技）的TPMS芯片也研發(fā)成功。

2019年11月26日，四維圖新發(fā)布公告稱，杰發(fā)科技自主設(shè)計(jì)的胎壓監(jiān)測傳感器芯片研制成功并具備了量產(chǎn)能力。四維圖新表示，杰發(fā)科技胎壓監(jiān)測傳感器芯片的研制成功，打破了胎壓監(jiān)測傳感器芯片目前基本由外國廠商壟斷的局面。

提到芯片的研發(fā)過程，萬鐵軍向《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者透露：“2013年我們?cè)贗VI（車載信息娛樂系統(tǒng)）領(lǐng)域做到了市場占有率第一，我們發(fā)現(xiàn)，有些客戶搭載（用）英飛凌的TPMS模塊和我們的IVI做對(duì)接，越來越多的廠商關(guān)注到TPMS產(chǎn)品，我們也就開始介入了。”

研發(fā)芯片從無到有，并非易事。萬鐵軍表示：“國內(nèi)傳感器方面相關(guān)的人才非常稀缺，（我們）優(yōu)秀的工程師們廢寢忘食地去自學(xué)。研發(fā)過程需要很多特殊的儀器和環(huán)境，在國內(nèi)完全沒有，我們只能去找有近似設(shè)備的廠商，跟他們解釋我們需要一個(gè)什么樣的設(shè)備。”

“汽車半導(dǎo)體可能是民用半導(dǎo)體中最艱辛的一個(gè)方向，從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證、導(dǎo)入、量產(chǎn)，再到產(chǎn)生效益，這個(gè)過程特別長。因?yàn)橐环矫嫔婕鞍踩?，另一方面，汽車半?dǎo)體多樣但小量。胎壓監(jiān)測芯片已經(jīng)算是汽車半導(dǎo)體芯片中量比較大的了，上量可能會(huì)達(dá)到上億顆，但是手機(jī)芯片市場規(guī)模會(huì)達(dá)到十幾億顆。”萬鐵軍如此說道。

值得注意的是，恩智浦芯片功耗性能卓越。國內(nèi)廠商大多數(shù)都從芯片尺寸和測量范圍突圍，壓力測量范圍普遍高于國際品牌，封裝的大小也都小于恩智浦的芯片尺寸。

萬鐵軍稱：“我們的芯片休眠電流做到了138nA，英飛凌和飛思卡爾基本上是200nA左右，我們有后發(fā)優(yōu)勢。（我們TPMS芯片）一代的產(chǎn)品（監(jiān)測范圍）是到900kpa，適用于6噸以下的小貨車及所有的乘用車。第二代也在設(shè)計(jì)中，（監(jiān)測范圍）要擴(kuò)大到1600kpa，適用所有類型車輛。”

供應(yīng)鏈仍是國內(nèi)公司短板

值得注意的是，TPMS芯片的價(jià)格呈現(xiàn)逐年下滑的趨勢。

2014年至2016年，萬通智控的芯片采購單價(jià)分別為18.3元/個(gè)、16.22元/個(gè)和15.64元/個(gè)。同時(shí)期，保隆科技的芯片采購單價(jià)分別為10.66元/個(gè)、9.86元/個(gè)和8.46元/個(gè)。

針對(duì)芯片價(jià)格的下降趨勢，萬鐵軍向記者表示：“這是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的特性，產(chǎn)品都會(huì)有年降現(xiàn)象。應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象主要通過兩點(diǎn)：第一，產(chǎn)品的出貨量大了之后，其本身的制造成本會(huì)快速下降，所以要做到快速上量。第二，要抓緊時(shí)間做下一代，通過技術(shù)進(jìn)步，提供性能更好、成本更優(yōu)的下一代產(chǎn)品，芯片公司需要不停地做這樣的事情。”

在研究和采訪TPMS芯片產(chǎn)業(yè)的過程中，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，除了芯片價(jià)格的年降現(xiàn)象，芯片國產(chǎn)化的路途仍然漫長，究其原因，一是消費(fèi)者信任度問題，二是供應(yīng)鏈問題。

萬鐵軍向記者表示：“全球的汽車工業(yè)大概分成三大體系，歐美的車廠用的是歐美的汽車半導(dǎo)體芯片，日韓的車廠基本上用的是日本的汽車半導(dǎo)體芯片，中國的車廠則用的是歐美和日本的汽車半導(dǎo)體芯片。我們沒有形成自己的生態(tài)鏈，非常需要咱們國家的汽車廠給一些公平的競爭機(jī)會(huì)，而不是國產(chǎn)的零部件廠瞧不起國產(chǎn)芯片，國產(chǎn)車瞧不起國產(chǎn)零部件，市場又瞧不起國產(chǎn)車，這就會(huì)變成死循環(huán)。”

一位芯片業(yè)內(nèi)人士向記者透露，芯片生產(chǎn)企業(yè)大體上分為兩種類型，一種是IDM型，一種是IDH型。其中，IDM型企業(yè)打通芯片產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)、制造、封裝和測試全部自己完成。而IDH型企業(yè)主要專注于設(shè)計(jì)，其制造、封裝和測試需要依靠產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)其他參與者共同完成，目前國內(nèi)不少芯片公司都屬于IDH型。

萬鐵軍向記者分析稱：“目前國內(nèi)TPMS芯片行業(yè)最大的短板還是在供應(yīng)鏈的部分，供應(yīng)鏈的突破是非常不容易的，因其管理非常復(fù)雜。特別是在傳感器的加工、測試和封裝的環(huán)節(jié)，國內(nèi)的廠商沒有達(dá)到我們的要求，技術(shù)和良率控制沒辦法達(dá)到我們的需要，所以我們產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)節(jié)還全部都在境外。”

萬鐵軍建議，芯片的性能需要在產(chǎn)品化應(yīng)用過程中不斷地驗(yàn)證，才能夠逐步提高，這也需要大家互相扶持。“我們其實(shí)有信心一步一步來，從胎壓監(jiān)測芯片這種細(xì)分市場開始，去跟國際的大廠同臺(tái)競爭。”